智能多模式電動汽車能量更換站的製作方法
2024-03-08 22:10:15 1
專利名稱：智能多模式電動汽車能量更換站的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動汽車的能源補給系統，特別涉及一種智能多模式電動汽車能量更換站。
背景技術：
現有技術中，更換電池和對電池直接充電是兩種不同的能量更換方式。對電池直接進行充電比較經濟，但即使是快速充電，有時也不能滿足時效性的要求，而且快速充電對電池的損害很大；更換電池需要的時間非常短，目前日本開發的自動更換電池平臺平均所需時間僅為59秒。此外，更換電池對電池的損害較小。但是，更換平臺價格昂貴，導致更換電池需要付出較高的費用。因此，無論是使用哪一種單一的電動汽車能源補給系統都無法滿足現代社會電動汽車的能源補給需求。
實用新型內容為此，本實用新型要解決的技術問題在於提出一種可以同時提供多種能量更換方式來滿足消費者的不同需求的智能多模式電動汽車能量更換站。一種智能多模式電動汽車能量更換站，包括充電單元，用於實現對電動汽車的充電；電池更換單元，用於實現電動汽車的電池更換；功率隔離單元，用於將電網與連接所述充電單元和所述電池更換單元；控制單元，分別與所述充電單元、所述電池更換單元和所述功率隔離單元連接，用於實現電網通過所述功率隔離單元對所述充電單元和/或所述電池更換單元的功率輸出的控制。上述的電動汽車能量更換站，還包括新能源單元，與電池更換單元和所述控制單元分別連接，用於實現新能源發電；其中，所述控制單元控制所述新能源單元向所述充電單元和/或所述電池更換單元的功率輸出。上述的電動汽車能量更換站，所述充電單元包括慢速充電系統和快速充電系統； 所述控制單元控制所述慢速充電系統和所述快速充電系統，實現對電動汽車進行慢速充電和快速充電。上述的電動汽車能量更換站，所述新能源單元包括光伏太陽能發電系統和/或風力發電系統，所述控制單元控制所述光伏太陽能發電系統和/或風力發電系統的功率輸
出ο上述的電動汽車能量更換站，所述電池更換單元包括電池堆棧系統，用於存放電池；電池更換平臺，用於從所述電池堆棧系統處獲取電池，實現對電池汽車進行電池進行自動更換。上述的電動汽車能量更換站，所述功率隔離單元包括第一雙向交流-直流轉換裝置和與所述第一雙向交流-直流轉換裝置連接的功率因數補償裝置；所述能量更換站內部採用直流母線構架；其中，所述控制單元控制所述雙向交流-直流轉換裝置實現所述電網和所述直流母線間雙向饋電。[0010]上述的電動汽車能量更換站，所述電池堆棧系統與所述直流母線間設有第二雙向直流-直流轉換裝置，用於實現所述電池堆棧系統和所述直流母線間的雙向饋電。上述的電動汽車能量更換站，所述電池堆棧系統還包括電池堆，用於通過削峰填谷來促進電網的供需平衡，且用於存儲新能源單元產生的電能。本實用新型的優點在於1.電動汽車能量更換站包括充電單元和電池更換單元不但可以實現對電動汽車進行充電與可以實現對電動汽車進行電池的更換，具有多種能量更換方式來滿足消費者的不同需求。2.通過同時設有快速充電系統和慢速充電系統，控制單元對快速充電和慢速充電進行控制，可以同時滿足不同的充電需求。3.增設新能源單元，可以在一定程度上減輕了更換站對電網的絕對依賴。4.交流電網與能量更換站之間通過交流-直流雙向轉換裝置連接，使得交流電網中的電能可以輸入給能量更換站內部的直流母線，同時能量更換站內的直流母線也可以根據需要將富餘的電能反饋給交流電網中，以此調節區域交流電網的供需平衡，有效減少了電能的浪費，同時對電網的供需平衡起到了很大的調節作用。5.所述電池堆棧系統優選為不但包括用於更換的電池，而且還包括電池堆，一方面可以通過削峰填谷來促進電網的供需平衡，另一方面使得新能源如風能，太陽能等產生的不確定性具有一定的可操作性。
為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。圖1為智能多模式電動汽車能量更換站系統架構圖；圖2為圖1中能量換站的一種優選實施方式架構具體實施方式
實施例1如圖1所示的智能多模式電動汽車能量更換站，包括充電單元，用於實現對電動汽車的充電；電池更換單元，用於實現電動汽車的電池更換；功率隔離單元，用於將區域交流電網與連接所述充電單元和所述電池更換單元；控制單元，分別與所述充電單元、所述電池更換單元和所述功率隔離單元連接，用於實現電網通過所述功率隔離單元對所述充電單元和所述電池更換單元的功率輸出的控制。所述電動汽車能量更換站，優選為還包括新能源單元，與電池更換單元和所述控制單元分別連接，用於實現新能源發電；其中，所述控制單元控制所述新能源單元向所述充電單元和所述電池更換單元的功率輸出。如圖2所示的充電單元優選為包括慢速充電系統和快速充電系統；所述控制單元控制所述慢速充電系統和所述快速充電系統，實現對電動汽車進行慢速充電和快速充 H1^ ο[0026]所述新能源單元優選為包括光伏太陽能發電系統和風力發電系統，所述控制單元 (此處未標出)控制所述光伏太陽能發電系統和風力發電系統的功率輸出。所述電池更換單元優選為包括用於存放電池的電池堆棧系統；電池更換平臺，用於從所述電池堆棧系統處獲取電池，實現對電池汽車進行電池進行自動更換；所述電池堆棧系統優選為不但包括用於更換的電池，而且還包括電池堆，一方面可以通過削峰填谷來促進電網的供需平衡，另一方面使得新能源如風能，太陽能等產生的不確定性具有一定的可操作性。所述功率隔離單元包括雙向交流-直流轉換裝置和與所述雙向交流-直流轉換裝置連接的功率因數補償裝置；所述能量更換站內部採用直流母線構架；其中，所述控制單元控制所述雙向交流-直流轉換裝置(AC-DC轉換裝置)實現所述區域交流電網和所述直流母線間雙向饋電，從而實現交流電網與能量更換站間的能量交換。所述電池堆棧系統與所述直流母線間優選為同樣設有雙向直流-直流轉換裝置 (DC-DC轉換裝置)，用於實現所述電池堆棧系統和所述直流母線間的雙向饋電。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以根據設備的大小不同做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本實用新型創造的保護範圍之中。
權利要求1.一種智能多模式電動汽車能量更換站，其特徵在於包括 充電單元，用於實現對電動汽車的充電；電池更換單元，用於實現電動汽車的電池更換； 功率隔離單元，用於將電網與連接所述充電單元和所述電池更換單元； 控制單元，分別與所述充電單元、所述電池更換單元和所述功率隔離單元連接，用於實現電網通過所述功率隔離單元對所述充電單元和/或所述電池更換單元的功率輸出的控制。
2.根據權利要求1所述的電動汽車能量更換站，其特徵在於還包括新能源單元，與電池更換單元和所述控制單元分別連接，用於實現新能源發電； 其中，所述控制單元控制所述新能源單元向所述充電單元和/或所述電池更換單元的功率輸出。
3.根據權利要求2所述的電動汽車能量更換站，其特徵在於所述充電單元包括 慢速充電系統和快速充電系統；所述控制單元控制所述慢速充電系統和所述快速充電系統，實現對電動汽車進行慢速充電和快速充電。
4.根據權利要求3所述的電動汽車能量更換站，其特徵在於所述新能源單元包括光伏太陽能發電系統和/或風力發電系統，所述控制單元控制所述光伏太陽能發電系統和/或風力發電系統的功率輸出。
5.根據權利要求4所述的電動汽車能量更換站，其特徵在於所述電池更換單元包括 電池堆棧系統，用於存放電池；電池更換平臺，用於從所述電池堆棧系統處獲取電池，實現對電池汽車進行電池進行自動更換。
6.根據權利要求1-5任一所述的電動汽車能量更換站，其特徵在於所述功率隔離單元包括第一雙向交流-直流轉換裝置和與所述第一雙向交流-直流轉換裝置連接的功率因數補償裝置；所述能量更換站內部採用直流母線構架；其中，所述控制單元控制所述雙向交流-直流轉換裝置實現所述電網和所述直流母線間雙向饋電。
7.根據權利要求5所述的電動汽車能量更換站，其特徵在於所述功率隔離單元包括第一雙向交流-直流轉換裝置和與所述第一雙向交流-直流轉換裝置連接的功率因數補償裝置；所述能量更換站內部採用直流母線構架；其中，所述控制單元控制所述雙向交流-直流轉換裝置實現所述電網和所述直流母線間雙向饋電；所述電池堆棧系統與所述直流母線間設有第二雙向直流-直流轉換裝置，用於實現所述電池堆棧系統和所述直流母線間的雙向饋電。
8.根據權利要求7所述的電動汽車能量更換站，其特徵在於所述電池堆棧系統還包括電池堆，用於通過削峰填谷來促進電網的供需平衡，且用於存儲新能源單元產生的電能。
專利摘要本實用新型公開了一種智能多模式電動汽車能量更換站，包括充電單元，用於實現對電動汽車的充電；電池更換單元，用於實現電動汽車的電池更換；功率隔離單元，用於將電網與連接所述充電單元和所述電池更換單元；控制單元，分別與所述充電單元、所述電池更換單元和所述功率隔離單元連接，用於實現電網通過所述功率隔離單元對所述充電單元和/或所述電池更換單元的功率輸出的控制。具有多種能量更換方式來滿足消費者的不同需求。
文檔編號H02J7/02GK202268732SQ20112035478
公開日2012年6月6日 申請日期2011年9月21日 優先權日2011年9月21日
發明者徐國卿, 武淵源, 薛紅紅, 蹇林旎 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院